專利名稱：一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)制取順酐的方法，具體地說(shuō)，涉及一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法。
背景技術(shù)：
順丁烯二酸酐，簡(jiǎn)稱順酐(MA)，又名2，5—呋喃二酮，譯名為馬來(lái)酸酐或失水蘋果酸酐。其分子式C4H203，常溫下該品為無(wú)色針狀結(jié)晶體，有刺激性氣味與酸味，易燃，升華，易溶于水生成順丁烯二酸(馬來(lái)酸)，也溶于苯及丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑。順酐作為三大有機(jī)酸酐之一，是用途廣泛的基本有機(jī)化工原料，已有70余年的生產(chǎn)歷史。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、涂料、油漆、油墨、工程塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、飼料、油品添加劑、造紙、紡織等行業(yè)。順酐生產(chǎn)方法有苯氧化法、正丁烷氧化法、丁烯氧化法以及苯酐生產(chǎn)中副產(chǎn)順酐。其中苯氧化法是生產(chǎn)順酐的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，工藝技術(shù)成熟可靠，國(guó)內(nèi)順酐的生產(chǎn)多數(shù)使用此類方法生產(chǎn)。作為苯氧化法生產(chǎn)順酐的一個(gè)重要生產(chǎn)步驟順丁烯二酸脫水得粗順酐，傳統(tǒng)工藝普遍采用間歇恒沸脫水法，即將二甲苯通過(guò)泵打入恒沸精餾釜中，用精餾釜對(duì)二甲苯進(jìn)行加熱，待脫水塔中二甲苯回流正常后，帶水的順丁烯二酸從塔的中上部進(jìn)入塔內(nèi)，塔內(nèi)的二甲苯蒸汽將順丁烯二酸中的游離水和分子間水帶至塔頂采出，分去水的二甲苯再回流使用，粗順酐落入精餾釜中，待精餾釜中的粗順酐與二甲苯達(dá)到一定液位后，停止帶水的順丁烯二酸的進(jìn)料，對(duì)精餾釜繼續(xù)加熱，使脫水塔中的水分、精餾釜中的二甲苯依次蒸出，然后再蒸出順酐或?qū)㈨橍蛉脒B續(xù) 精制塔進(jìn)行精制，得到順酐成品。該工藝存在如下缺點(diǎn)一、因精餾釜達(dá)到一定液位后需停止進(jìn)料，對(duì)釜內(nèi)物料進(jìn)行蒸餾清爸，所以耗能較大，且耗能不穩(wěn)定；二、落入精餾釜的順酐需要富集，在釜內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，高溫易生成富馬酸及其他雜質(zhì)，降低收率；三、因順酐精餾釜中停留時(shí)間長(zhǎng)，易生成富馬酸及其他雜質(zhì)，附著于精餾釜的內(nèi)壁，2-3批物料后需用熱水煮沸清洗，以保證精制釜的加熱效果，造成恒沸精餾釜的加熱效果降低，所以需要頻繁的對(duì)精餾釜進(jìn)行清洗，既造成大量污水，又增加能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種耗能低、收率高且環(huán)保的以連續(xù)脫水法制取順酐的方法。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
(1)將苯以氣相連續(xù)進(jìn)入裝有催化劑的催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到氣相順
酐；
(2)將所得到的氣相順酐與空氣混合物連續(xù)進(jìn)入水吸收塔，用水吸收空氣中的順酐生成順丁烯二酸；
(3)將水吸收后得到的順丁烯二酸從連續(xù)脫水塔的中上部進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)再沸器加熱后的二甲苯氣體從底部進(jìn)入連續(xù)脫水塔內(nèi)，含水的順丁烯二酸與二甲苯氣體在塔內(nèi)做逆流接觸吸收，經(jīng)脫水后得到的粗順酐從連續(xù)脫水塔底部采出，頂部采出含水的二甲苯，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器分水后循環(huán)使用；
(4)將脫水后所得粗順酐進(jìn)入脫二甲苯塔，脫除過(guò)量的二甲苯，二甲苯進(jìn)入脫水塔循環(huán)使用；
(5)將步驟(4)中所得粗順酐進(jìn)入順酐脫輕塔，脫除輕組分，然后將脫輕塔的塔底物料進(jìn)入順酐精制塔，脫除重組分，得到目標(biāo)產(chǎn)物順酐。其中，步驟(I)中的催化劑為V-Mo-P系催化劑，當(dāng)然也可以為能滿足本發(fā)明所述要求的其它催化劑。作為一種改進(jìn)
所述步驟(2)中水吸收塔為常壓操作，頂溫30-40°C，底溫60-70°C。所述步驟(3)中連續(xù)脫水塔為塔板塔，塔板數(shù)為23塊，塔底帶有再沸器。所述步驟(3)中連續(xù)脫水塔為常壓操作，頂溫95-110°C，底溫145_165°C，回流比為 8-10 ；
所述步驟(4)中脫二甲苯塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為20-30KPa，塔底壓力為30-40KPa，塔頂溫度為80-100°C，塔底溫度為130_150°C ；
所述步驟(5)中順酐 脫輕塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為10-15KPa，塔底壓力為15-20KPa，塔頂溫度為100-120°C，塔底溫度為130_150°C ；
所述步驟(5)中順酐精制塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為5-10KPa，塔底壓力為10-15KPa，塔頂溫度 120-130°C，塔底溫度為 140_160°C。作為進(jìn)一步的改進(jìn)
所述二甲苯氣體經(jīng)再沸器加熱后的溫度為145-165 。作為再進(jìn)一步的改進(jìn)
所述步驟(3)中，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器前先冷凝，冷凝后的溫度為70°C。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是
1、本發(fā)明工藝流程先進(jìn)，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)廢棄物產(chǎn)生，不存在環(huán)境問(wèn)題，環(huán)保；
2、本發(fā)明采用連續(xù)脫水，可以最大負(fù)荷的進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，加大了裝置的開工連續(xù)性，即減少了經(jīng)常刷洗設(shè)備造成的能源浪費(fèi)，又減少了污水的產(chǎn)生，降低成本；
3、本發(fā)明脫水劑二甲苯及其帶出的水經(jīng)油水分離器分離后二甲苯可以循環(huán)使用，分出的水可以繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行水吸收，無(wú)污水產(chǎn)生，環(huán)保且增大原料的利用率；
4、本發(fā)明中生成的順酐在塔內(nèi)停留時(shí)間短，大大減少了生成反式富馬酸及其他雜質(zhì)的概率，提高了收率；
5、本發(fā)明采用連續(xù)脫水生產(chǎn)順酐，由于工藝連續(xù)且運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定均一，且公用工程的能源使用穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :將原料苯以氣相連續(xù)進(jìn)入裝有V-Mo-P系催化劑固定床反應(yīng)器，經(jīng)氧化反應(yīng)得到氣相順酐；將所得到的氣相順酐和空氣混合物連續(xù)進(jìn)入水吸收塔，用水吸收空氣中的順酐生成順丁烯二酸；
將水吸收后得到的順丁烯二酸從中上部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，脫水劑二甲苯經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至100°C，再經(jīng)再沸器加熱至145°C，得到過(guò)熱的二甲苯氣體從底部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，控制連續(xù)脫水塔塔頂溫度95°C，塔底溫度145°C，回流比為8，含水的順丁烯二酸與二甲苯氣體在塔內(nèi)做逆流接觸吸收，經(jīng)脫水后得到的粗順酐從連續(xù)脫水塔底部采出，頂部采出含水的二甲苯，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器分水后循環(huán)使用；
將脫水后所得粗順酐進(jìn)入脫二甲苯塔，脫二甲苯塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為20KPa，塔底壓力為30KPa，塔頂溫度為80°C，塔底溫度為130°C，脫除過(guò)量的二甲苯，二甲苯進(jìn)入脫水塔循環(huán)使用；
將所得粗順酐進(jìn)入順酐脫輕塔，順酐脫輕塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為lOKPa，塔底壓力為15KPa，塔頂溫度為100°C，塔底溫度為130°C，脫除輕組分，然后將脫輕塔的塔底物料進(jìn)入順酐精制塔，順酐精制塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為5KPa，塔底壓力為lOKPa，塔頂溫度120°C，塔底溫度為140°C，脫除重組分，得到目標(biāo)產(chǎn)物順酐。實(shí)施例2:
將原料苯以氣相連續(xù)進(jìn)入裝有V-Mo-P系催化劑固定床反應(yīng)器，經(jīng)氧化反應(yīng)得到氣相順酐；
將所得到的氣相順酐和空氣混合物連續(xù)進(jìn)入水吸收塔，用水吸收空氣中的 順酐生成順丁烯二酸；
將水吸收后得到的順丁烯二酸從中上部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，脫水劑二甲苯經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至110°C，再經(jīng)再沸器加熱至150°C，得到過(guò)熱的二甲苯氣體從底部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，控制連續(xù)脫水 塔塔頂溫度105°C，塔底溫度155°C，回流比為9，含水的順丁烯二酸與二甲苯氣體在塔內(nèi)做逆流接觸吸收，經(jīng)脫水后得到的粗順酐從連續(xù)脫水塔底部采出，頂部采出含水的二甲苯，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器分水后循環(huán)使用；
將脫水后所得粗順酐進(jìn)入脫二甲苯塔，脫二甲苯塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為25KPa，塔底壓力為35KPa，塔頂溫度為89°C，塔底溫度為141 °C脫除過(guò)量的二甲苯，二甲苯進(jìn)入脫水塔循環(huán)使用；
將所得粗順酐進(jìn)入順酐脫輕塔，順酐脫輕塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為12KPa，塔底壓力為18KPa，塔頂溫度為109°C，塔底溫度為142°C脫除輕組分，然后將脫輕塔塔底物料進(jìn)入順酐精制塔，順酐精制塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為7KPa，塔底壓力為13KPa，塔頂溫度125°C，塔底溫度為151°C，脫除重組分，得到目標(biāo)產(chǎn)物順酐。實(shí)施例3:
將原料苯以氣相連續(xù)進(jìn)入裝有V-Mo-P系催化劑固定床反應(yīng)器，經(jīng)氧化反應(yīng)得到氣相順酐；
將所得到的氣相順酐和空氣混合物連續(xù)進(jìn)入水吸收塔，用水吸收空氣中的順 酐生成順丁烯二酸；
將水吸收后得到的順丁烯二酸從中上部部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，脫水劑二甲苯經(jīng) 預(yù)熱器預(yù)熱至120°C，再經(jīng)再沸器加熱至165°C，得到過(guò)熱的二甲苯氣體從底部進(jìn)入連續(xù)脫水塔，控制連續(xù)脫水塔塔頂溫度110°c，塔底溫度165°C，回流比為10，含水的順丁烯二酸與二甲苯氣體在塔內(nèi)做逆流接觸吸收，經(jīng)脫水后得到的粗順酐從連續(xù)脫水塔底部采出，頂部采出含水的二甲苯，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器分水后循環(huán)使用；
將脫水后所得粗順酐進(jìn)入脫二甲苯塔，脫二甲苯塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為30KPa，塔底壓力為40KPa，塔頂溫度為100°C，塔底溫度為150°C，脫除過(guò)量的二甲苯，二甲苯進(jìn)入脫水塔循環(huán)使用；
將所得粗順酐進(jìn)入順酐脫輕塔，順酐脫輕塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為15KPa，塔底壓力為20KPa，塔頂溫度為120°C，塔底溫度為150°C，脫除輕組分，然后將脫輕塔的塔底物料進(jìn)入順酐精制塔，順酐 精制塔為負(fù)壓操作，控制塔頂壓力為lOKPa，塔底壓力為15KPa，塔頂溫度130°C，塔底溫度為160°C，脫除重組分，得到目標(biāo)產(chǎn)物順酐。上述實(shí)施例中的催化劑固定床反應(yīng)器、水吸收塔、連續(xù)脫水塔、再沸器、油水分離器、脫二甲苯塔、順酐脫輕塔、順酐精制塔均為市售產(chǎn)品，相應(yīng)的生產(chǎn)廠家均有出售。
權(quán)利要求
1.一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 將苯以氣相連續(xù)進(jìn)入裝有催化劑的催化氧化反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到氣相順酐；將所得到的氣相順酐與空氣混合物連續(xù)進(jìn)入水吸收塔，用水吸收空氣中的順酐生成順丁烯二酸； 將水吸收后得到的順丁烯二酸從連續(xù)脫水塔的中上部進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)再沸器加熱后的二甲苯氣體從底部進(jìn)入連續(xù)脫水塔內(nèi)，含水的順丁烯二酸與二甲苯氣體在塔內(nèi)做逆流接觸吸收，經(jīng)脫水后得到的粗順酐從連續(xù)脫水塔底部采出，頂部采出含水的二甲苯，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器分水后循環(huán)使用； 將脫水后所得粗順酐進(jìn)入脫二甲苯塔，脫除過(guò)量的二甲苯，二甲苯進(jìn)入脫水塔循環(huán)使用； 將步驟(4)中所得粗順酐進(jìn)入順酐脫輕塔，脫除輕組分，然后將脫輕塔的塔底物料進(jìn)入順酐精制塔，脫除重組分，得到目標(biāo)產(chǎn)物順酐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于所述步驟(3)中連續(xù)脫水塔為塔板塔，塔板數(shù)為23塊，塔底帶有再沸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于所述步驟(3)中連續(xù)脫水塔為常壓操作，頂溫95-110°C，底溫145-165°C，回流比為8_10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于所述二甲苯氣體經(jīng)再沸器加熱后的溫度為145-165 。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，其特征在于所述步驟(3)中，含水的二甲苯進(jìn)入油水分離器前先冷凝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以連續(xù)脫水法制取順酐的方法，該方法包括苯催化氧化步驟、水吸收步驟、連續(xù)脫水步驟、粗順酐脫二甲苯步驟、粗順酐脫輕步驟和粗順酐脫重步驟，本發(fā)明采用連續(xù)脫水生產(chǎn)，使工藝連續(xù)且運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定均一且公用工程能源使用穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C07D307/60GK103058964SQ20131002941
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者楊輝, 孫文剛, 崔冬梅, 楊德虎, 肖志峰 申請(qǐng)人:山東元利科技股份有限公司